[发明专利]手术机器人及其控制方法、控制装置

说明书

本发明涉及一种手术机器人及其控制方法、控制装置。手术机器人包括具有图像末端器械的相机臂及具有操作末端器械的手术臂；及控制器，控制器被配置成用于：获取基于手术臂的第一特征部位配置的跟随部位；获取图像末端器械在参考坐标系的当前可视区域；判断跟随部位是否落入当前可视区域；在跟随部位未落入当前可视区域时，调节图像末端器械而获得图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使至少部分的跟随部位落入新可视区域。本发明的手术机器人能够自主调节图像末端器械以使位于图像末端器械的当前视野以外的手术臂的跟随部位落入调节后的图像末端器械的可视区域内，以确保手术臂在视野下进行安全、可靠地运动。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种手术机器人及其控制方法、控制装置。

背景技术

微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。

随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。手术机器人包括主操作台及从操作设备，从操作设备包括多个操作臂，这些操作臂包括具有图像末端器械的相机臂及具有操作末端器械的手术臂。主操作台包括显示器及手柄。医生在显示器显示的由相机臂提供的视野下操作手柄控制相机臂或手术臂运动。

然而，在手柄控制下，手术臂的部分部位容易移动至相机臂的视野以外，手术臂例如其末端器械在位于视野以外的情况容易脱离医生的掌控，进而可能对患者造成意外伤害。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够确保手术臂的跟随部位始终处于相机臂在参考坐标系的可视区域内，进而确保手术臂在视野下进行安全、可靠地运动的手术机器人及其控制方法、控制装置。

一方面，本发明提供了一种手术机器人的控制方法，所述手术机器人具有操作臂，所述操作臂包括具有图像末端器械的相机臂及具有操作末端器械的手术臂，所述手术臂具有一个以上可被配置成跟随部位的第一特征部位，所述控制方法包括如下步骤：获取基于所述第一特征部位配置的所述跟随部位；

获取所述图像末端器械在参考坐标系的当前可视区域；判断所述跟随部位是否落入所述当前可视区域；在所述跟随部位未落入所述当前可视区域时，调节所述图像末端器械而获得所述图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使至少部分的所述跟随部位落入所述新可视区域。

其中，所述跟随部位是所述手术臂的操作末端器械及或关节。

其中，调节所述图像末端器械而获得所述图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使至少部分的所述跟随部位落入所述新可视区域的步骤包括：获取所述图像末端器械在参考坐标系的全部可视区域的并集区域；判断所述跟随部位是否能够落入所述并集区域；在所述跟随部位均能够落入所述并集区域时，调节所述图像末端器械而获得所述图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使全部所述跟随部位落入所述新可视区域。

其中，调节所述图像末端器械而获得所述图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使至少部分的所述跟随部位落入所述新可视区域的步骤包括：获取所述图像末端器械在参考坐标系的全部可视区域的并集区域；判断所述跟随部位是否能够落入所述并集区域；在所述跟随部位不能全部落入所述并集区域时，根据操作指令将至少部分能够落入所述并集区域的所述跟随部位配置成第一跟随部位；调节所述图像末端器械而获得所述图像末端器械在参考坐标系的新可视区域以使所述第一跟随部位落入所述新可视区域。

其中，所述操作指令包括第一操作指令，所述第一操作指令关联于能够落入所述并集区域的全部或部分所述跟随部位，根据操作指令将至少部分能够落入所述并集区域的所述跟随部位配置成第一跟随部位的步骤包括：根据所述第一操作指令将全部或部分能够落入所述并集区域的所述跟随部位配置成第一跟随部位。